التحليل الكهربائي مقابل الخلايا الجلفانية
الخلايا الإلكتروليتية والجلفانية نوعان من الخلايا الكهروكيميائية. تحدث تفاعلات الأكسدة والاختزال في كل من الخلايا الإلكتروليتية والجلفانية. يوجد في الخلية قطبان كهربائيان يسمى الأنود والكاثود. يحدث تفاعل الأكسدة على القطب الموجب ، ويحدث تفاعل الاختزال على القطب السالب. يتم غمر الأقطاب في محاليل إلكتروليت منفصلة. عادة ، هذه الحلول هي حلول أيونية تتعلق بنوع القطب. على سبيل المثال ، تُغمر الأقطاب الكهربائية النحاسية في محاليل كبريتات النحاس وتغمر أقطاب الفضة في محلول كلوريد الفضة.هذه الحلول مختلفة. ومن ثم ، يجب فصلهما. الطريقة الأكثر شيوعًا لفصلهم هي جسر الملح.
ما هي الخلية الالكتروليتية؟
هذه خلية تستخدم تيارًا كهربائيًا لتكسير المركبات الكيميائية ، أو بعبارة أخرى ، لإجراء التحليل الكهربائي. لذلك تحتاج الخلايا الإلكتروليتية إلى مصدر خارجي للطاقة الكهربائية للتشغيل. على سبيل المثال ، إذا أخذنا النحاس والفضة ليكونا قطبين في الخلية ، يتم توصيل الفضة بالطرف الموجب لمصدر طاقة خارجي (بطارية). النحاس متصل بالطرف السالب. نظرًا لأن الطرف السالب غني بالإلكترون ، فإن الإلكترونات تتدفق من الطرف إلى القطب النحاسي. لذلك يتم تقليل النحاس. في القطب الفضي ، يحدث تفاعل أكسدة ، وتعطى الإلكترونات المحررة إلى الطرف الموجب للبطارية الذي يعاني من نقص الإلكترون. فيما يلي التفاعل العام الذي يحدث في خلية التحليل الكهربائي التي تحتوي على أقطاب نحاسية وفضية.
2Ag (s) + Cu2 +(aq) ⇌ 2 Ag+(aq) + Cu (s)
ما هي الخلية الجلفانية؟
تخزن الخلايا الجلفانية أو الفولتية الطاقة الكهربائية. البطاريات مصنوعة من سلسلة من الخلايا الجلفانية لإنتاج جهد أعلى. تميل التفاعلات عند القطبين في الخلايا الجلفانية إلى المضي قدمًا بشكل تلقائي. عندما تحدث التفاعلات ، هناك تدفق للإلكترونات من القطب الموجب إلى الكاثود عبر موصل خارجي. على سبيل المثال ، إذا كان القطبان من الفضة والنحاس في خلية كلفانية ، فإن القطب الفضي يكون موجبًا بالنسبة للقطب النحاسي. القطب النحاسي هو الأنود ، ويخضع لتفاعل الأكسدة ويطلق الإلكترونات. تذهب هذه الإلكترونات إلى الكاثود الفضي عبر الدائرة الخارجية. ومن ثم ، يخضع كاثود الفضة لرد فعل اختزال. يتم إنشاء فرق جهد بين القطبين اللذين يسمحان بتدفق الإلكترون. فيما يلي تفاعل الخلية العفوي للخلية الجلفانية أعلاه.
2 Ag+(aq) + Cu (s) ⇌ 2Ag (s) + Cu2 +(aq)
ما هو الفرق بين الخلية الالكتروليتية والخلية الجلفانية؟
• تحتاج الخلايا الإلكتروليتية إلى مصدر طاقة كهربائية خارجي للتشغيل ، لكن الخلايا الجلفانية تعمل تلقائيًا وتصدر تيارًا كهربائيًا.
• في الخلية الإلكتروليتية ، يكون اتجاه التيار عكس اتجاه الخلايا الجلفانية.
• تنعكس التفاعلات في الأقطاب الكهربائية في كلا النوعين من الخلايا. في خلية التحليل الكهربائي ، يكون القطب الفضي هو الأنود ، والقطب النحاسي هو القطب السالب. ومع ذلك ، في الخلايا الجلفانية ، القطب النحاسي هو الأنود ، والقطب الفضي هو الكاثود.
• في الخلية الكهروكيميائية ، يكون الكاثود موجبًا ، ويكون القطب الموجب سالبًا. في خلية التحليل الكهربائي ، يكون الكاثود سالبًا ، ويكون القطب الموجب موجبًا.
• لتشغيل الخلايا الإلكتروليتية ، يلزم وجود جهد أعلى من الخلايا الجلفانية.
